Đặc điểm liều lượng của bộ đo liều quang phát quang trong hệ thống liệu pháp xạ trị nội bộ cobalt-60 tỉ lệ liều cao

M. Rejab1, J. H. D. Wong2,3, Z. Jamalludin1, W. L. Jong1, R. A. Malik1, W. Z. Wan Ishak1, N. M. Ung1
1Clinical Oncology Unit, Faculty of Medicine, University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
2Department of Biomedical Imaging, Faculty of Medicine, University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia
3University of Malaya Research Imaging Centre, Faculty of Medicine, University of Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia

Tóm tắt

Nghiên cứu này điều tra đặc điểm và ứng dụng của bộ đo liều quang phát quang (OSLD) trong liệu pháp xạ trị nội bộ cobalt-60 tỉ lệ liều cao (HDR), đồng thời so sánh kết quả với liều lượng do hệ thống lập kế hoạch điều trị (TPS) tạo ra. Các đặc điểm của OSLD bao gồm tính tuyến tính, khả năng tái lập, độ phụ thuộc theo góc, độ phụ thuộc theo độ sâu, sự suy giảm tín hiệu, tỷ lệ tẩy trắng và đo liều tích lũy. Một bài kiểm tra xác minh hình học cũng được thực hiện bằng cách sử dụng buồng ion Farmer và diode trong cơ thể. Tín hiệu OSLD chỉ ra một phản ứng siêu tuyến tính (R2 = 0.9998). Nó thể hiện một xu hướng độc lập với độ sâu sau vùng có độ dốc liều dốc. Sự suy giảm tín hiệu mỗi lần đọc là không đáng kể (0.02%), với độ lệch dự kiến cho độ phụ thuộc theo góc do thể tích nhạy cảm ngoài trục, dao động từ 1 đến 16%. Tín hiệu còn lại của các OSLD sau 1 ngày tẩy trắng nằm trong khoảng 1.5%. Tín hiệu OSLD đã tích lũy và tẩy trắng có độ lệch chuẩn lần lượt là ± 0.78 và ± 0.18 Gy. Hệ thống TPS được phát hiện là đã đánh giá thấp các liều lượng đã đo với độ lệch 5% ở OSLD, 17% ở buồng ion Farmer, và 7 và 8% cho các đầu dò bàng quang và trực tràng. Sự khác biệt này có thể do sự không chắc chắn về vị trí trong độ dốc liều cao. Điều này chứng tỏ rằng một sự dịch chuyển nhẹ của cơ quan có nguy cơ gần khu vực có độ dốc liều dốc sẽ dẫn đến sự không chắc chắn liều lượng lớn. Điều này biện minh cho tầm quan trọng của việc đo lường in vivo trong liệu pháp xạ trị nội bộ cobalt-60 HDR.

Từ khóa

#liệu pháp xạ trị #bộ đo liều quang phát quang #cobalt-60 #tỉ lệ liều cao #hệ thống lập kế hoạch điều trị

Tài liệu tham khảo

Hoskin P, Coyle C (2011) Radiotherapy in practice-brachytherapy. Oxford University Press, Oxford

IAEA (2015) Implementation of high dose rate brachytherapy in limited resource setting. IAEA, Vienna

BEBIG, User List HDR Afterloading. 2015

Strohmaier S, Zwierzchowski G (2011) Comparison of (60)Co and (192)Ir sources in HDR brachytherapy. J Contemp Brachytherapy 3(4):199–208

IAEA (2001) Implementation of microsource high dose rate (mHDR) brachytherapy in developing countries, IAEA—TECDOC—1257. International Atomic Energy Agency (IAEA), Vienna

Van Lancker M, Storme G (1991) Prediction of severe late complications in fractionated, high dose-rate brachytherapy in gynecological applications. Int J Radiat Oncol* Biol* Phys 20(5):1125–1129

IAEA (2013) IAEA Human Health Report No. 8. Development of Procedures for In-vivo dosimetry in radiotherapy. IAEA, Wien

Kirov A et al. (1995) TLD, diode and Monte Carlo dosimetry of an 192Ir source for high dose-rate brachytherapy. Phys Med Biol 40(12):2015

Anagnostopoulos G et al (2003) In vivo thermoluminescence dosimetry dose verification of transperineal 192Ir high-dose-rate brachytherapy using CT-based planning for the treatment of prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 57(4):1183–1191

Andersen CE et al (2009) Characterization of a fiber-coupled Al2O3:C luminescence dosimetry system for online in vivo dose verification during 192Ir brachytherapy. Med Phys 36(3):708–718

Casey KE et al (2013) Development and implementation of a remote audit tool for high dose rate (HDR) Ir-192 brachytherapy using optically stimulated luminescence dosimetry. Med Phys 40(11):112102

Sharma R, Jursinic PA (2013) In vivo measurements for high dose rate brachytherapy with optically stimulated luminescent dosimeters. Med Phys 40(7):071730

Landauer I (2012) Inlight complete dosimetry system solution: nanoDot dosimeter. Landauer Inc, Glenwood.

Rivard MJ et al (2004) Update of AAPM Task Group No. 43 Report: A revised AAPM protocol for brachytherapy dose calculations. Med Phys 31(3):633–674

Jursinic PA (2007) Characterization of optically stimulated luminescent dosimeters, OSLDs, for clinical dosimetric measurements. Med Phys 34(12):4594–4604

Damkjær SMS, Andersen CE, Aznar M (2008) Improved real-time dosimetry using the radioluminescence signal from Al2O3: C. Radiat Meas 43(2):893–897

Tien CJ et al (2012) Optically stimulated luminescent dosimetry for high dose rate brachytherapy. Front Oncol 2:91

Jursinic PA (2010) Changes in optically stimulated luminescent dosimeter (OSLD) dosimetric characteristics with accumulated dose. Med Phys 37(1):132–140

Dunn L et al (2013) Commissioning of optically stimulated luminescence dosimeters for use in radiotherapy. Radiat Meas 51:31–39

Reft CS (2009) The energy dependence and dose response of a commercial optically stimulated luminescent detector for kilovoltage photon, megavoltage photon, and electron, proton, and carbon beams. Med Phys 36(5):1690–1699

Jursinic PA (2009) Angular dependence of dose sensitivity of surface diodes. Med Phys 36(6):2165–2171

Yukihara E, McKeever S (2008) Optically stimulated luminescence (OSL) dosimetry in medicine. Phys Med Biol 53(20):R351

Gaza R, Yukihara E, McKeever S (2004) The response of thermally and optically stimulated luminescence from Al2O3: C to high-energy heavy charged particles. Radiat Measur 38(4):417–420

Alves AD et al (2015) Long term OSLD reader stability in the ACDS level one audit. Australas Phys Eng Sci Med 38(1):151–156

Khan FM (2003) The physics of radiation therapy, 3rd edn. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia

Ballester F et al (2005) Monte Carlo dosimetric study of the BEBIG Co-60 HDR source. Phys Med Biol 50(21):N309

Campos LT, de Almeida CEV (2015) Monte Carlo dosimetry of the 60Co BEBIG high dose rate for brachytherapy. PLoS One 10(9):e0139032

Mrčela I et al (2011) Optically stimulated luminescence in vivo dosimetry for radiotherapy: physical characterization and clinical measurements in 60Co beams. Phys Med Biol 56(18):6065

Yukihara EG, McKeever SW (2011) Optically stimulated luminescence: fundamentals and applications. Wiley, Hardcover

Al-Senan RM, Hatab MR (2011) Characteristics of an OSLD in the diagnostic energy range. Med Phys 38(7):4396–4405

Seymour EL et al (2011) In vivo real-time dosimetric verification in high dose rate prostate brachytherapy. Med Phys 38(8):4785–4794

Nath R et al. (1997) Code of practice for brachytherapy physics: report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 56. Med Phys 24(10):1557–1598

Waldhausl C et al (2005) In-vivo dosimetry for gynaecological brachytherapy: physical and clinical considerations. Radiother Oncol 77(3):310–317

Zaman Z et al (2014) Comparison of planned and measured rectal dose in-vivo during high dose rate cobalt-60 brachytherapy of cervical cancer. Physica Med 30(8):980–984